CN114524558B

CN114524558B - 一种煤矿废水的处理方法及处理系统

Info

Publication number: CN114524558B
Application number: CN202210417985.2A
Authority: CN
Inventors: 郝迪; 李威; 张光文; 龙海威; 胡桂星
Original assignee: China Coal Jiafeng Hunan Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Middling Coal Geology Hunan Environmental Technology Co ltd
Priority date: 2022-04-21
Filing date: 2022-04-21
Publication date: 2022-07-22
Anticipated expiration: 2042-04-21
Also published as: CN114524558A

Abstract

本发明公开了一种煤矿废水的处理方法及处理系统。本发明提供的煤矿废水的处理方法，包括以复合絮凝剂对煤矿废水进行絮凝处理；复合絮凝剂的制备方法为将240重量份聚合氯化铝（PAC）和50~100重量份活性炭在水中混合分散后，向所得分散液中添加聚丙烯酰胺的水溶液和聚丙烯酸盐的水溶液；分散液的固含量为40~60wt%；聚丙烯酰胺的水溶液的浓度为3~10wt%，聚丙烯酰胺的添加量为0.5~1.5重量份；聚丙烯酸盐的水溶液的浓度为3~10wt%，聚丙烯酸盐的添加量为0.5~1.5重量份。上述煤矿废水的处理方法，通过制备特殊的复合絮凝剂，能够显著降低煤矿废水中的固体悬浮物、重金属离子和色度。

Description

一种煤矿废水的处理方法及处理系统

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种煤矿废水的处理方法及处理系统。

背景技术

煤矿废水是煤矿开采、生产过程中产生的废水，主要包括矿井水、煤泥水、煤矿生活污水、矸石场淋溶废水、以及水力采煤和水砂填充采煤法排放的污水。其中矿井水是煤矿开采的各种作业中，地下水同煤层、岩石层发生接触产生的废水，其水质取决于地壳中的矿物物理化学成分；煤泥水是湿法选煤产生的废水；煤矿生活污水是居民生活形成的污水；矸石场淋溶废水、以及水力采煤和水砂填充采煤法排放的污水也是煤炭生产过程中产生的废水。根据上述描述可知，无论是哪种煤矿废水，均可能含有较高含量的煤粉。

据统计，生产1吨煤炭需排放2吨煤矿废水，正如前文所述，部分煤矿废水的酸性大，会导致流经的土壤呈酸性。还有煤矿废水接触岩石后，会溶解其中的金属物质，进而导致水体重金属超标；溶于水体中的铁（II）、锰(II)将会消耗水中氧气，导致水生动物和水生植物的死亡，影响生态平衡，煤矿废水中的重金属离子（铁、锰等）又会经食物链富集，对环境和人类造成影响；其中的煤粉、矿粉的悬浮物也会对环境造成不良影响；另外，大量的废水若直接排放，还会造成水资源的浪费。

在传统工业中，煤矿废水的处理方法主要是絮凝剂沉淀法，但传统的絮凝剂沉淀法只能去除一些悬浮固体，对重金属离子以及色度所起的作用很小。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种煤矿废水的处理方法，通过采用特殊制备的复合絮凝剂，能够显著降低煤矿废水中的固体悬浮物、重金属离子和色度。

本发明还提出一种用于实施上述处理方法的处理系统。

根据本发明的一个方面，提出了一种煤矿废水的处理方法，包括以复合絮凝剂对所述煤矿废水进行絮凝处理；

所述复合絮凝剂的制备方法包括将240重量份的聚合氯化铝和50~100重量份的活性炭在水中混合分散后，向所得分散液中添加聚丙烯酰胺的水溶液和聚丙烯酸盐的水溶液；

所述分散液的固含量为40~60wt%；

所述聚丙烯酰胺的水溶液中聚丙烯酰胺的浓度为3~10wt%，所述聚丙烯酰胺的添加量为0.5~1.5重量份；

所述聚丙烯酸盐的水溶液中聚丙烯酸盐的浓度为3~10wt%，所述聚丙烯酸盐的添加量为0.5~1.5重量份。

根据本发明的一种优选的实施方式，至少具有以下有益效果：

煤矿废水具有其特殊性：固体悬浮物（SS）含量高、重金属离子超标、化学需氧量（COD）含量高，以及色度高。考虑到煤矿废水的特殊性，传统的工艺方法难以通过一次絮凝即有效降低煤矿废水中的各种污染物的含量。

本发明提供的处理方法中，采用自制复合絮凝剂，上述复合絮凝剂中各制备原料、组分间发生协同作用，可最大程度降低煤矿废水中的污染物；具体的：

（1）无机絮凝剂（PAC）和有机絮凝剂（PAA和PAM）之间发挥相互作用，可去除煤矿废水中含有的SS，例如煤粉、矿粉以及重金属离子氢氧化物形成的胶粒等，其中重金属离子氢氧化物形成的胶粒表面通常吸附有正电荷，PAA对其的絮凝作用优于PAC和PAM；

（2）本发明提供的复合絮凝剂中，PAM中含有酰胺基团，PAA中含有羧酸根，均可和重金属离子形成配位或静电吸引，加之活性炭的吸附作用，可在絮凝过程中，夹带去除大部分的重金属离子（未形成胶粒的游离离子）；

（3）本发明提供的复合絮凝剂中，活性炭的物理吸附作用可对煤矿废水进行脱色；絮凝产生的絮状沉淀由于大比表面积也可具有吸附脱色作用。

（4）本发明提供的复合絮凝剂中，活性炭、PAA、PAC和PAM相互之间发生协同作用，提升了对煤矿废水中污染物的去除程度和去除速度，同时可减少絮凝剂的用量。

（5）在上述复合絮凝剂的制备方法中，所有制备原料并不是简单地混合，而是相当于以所述活性炭为核心，以聚合氯化铝、聚丙烯酰胺和聚丙烯酸盐对其进行了改性。具体的，活性碳表面含有丰富的羧基、内酯基、酚羟基、苯醌基、醚基和羰基等，聚合氯化铝中的羟基与活性碳表面的羧基、酚羟基等具有氢键作用；聚丙烯酰胺中的酰胺基可以和活性碳中的羧基发生酰胺化反应，活性碳结合的聚合氯化铝中的铝，也会与聚丙烯酰胺发生络合作用；同样，聚丙烯酸盐也会与铝发生一定的络合作用。此外，聚合氯化铝、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸盐的分子链，也会缠绕在活性碳上，形成一个整体。以上多种作用相互结合，可使所得复合混凝剂在使用过程中各制备原料不会彼此分离，由此可减少传统复合絮凝剂中配重试剂的使用。此外，当聚丙烯酰胺、聚丙烯酸盐和活性碳将废水中的重金属离子吸附、富集后，重金属离子在该范围内倾向于发生水解，形成胶粒，此时胶粒被聚丙烯酰胺和聚合氯化铝捕捉、聚沉，最终从待处理废水中去除。由此提升了对煤矿废水中重金属离子的去除作用。最终的，形成的复合絮凝剂兼顾去除SS、COD、重金属离子和色度多重效果；若单独添加活性炭或其他所有制备原料，而不经过前期的制备过程，则所述絮凝处理的效果下降，去除重金属的效果也会显著下降。

在本发明的一些实施方式中，所述活性炭的目数为50~325目。

在本发明的一些实施方式中，所述活性炭的比表面积为600~950m²/g。

在上述参数范围内的活性炭，在所述复合絮凝剂中的相容性、分散性好，同时还具有优异的吸附色素和重金属离子的性能。

在本发明的一些实施方式中，所述聚丙烯酰胺的重均分子量为40~800万。

在本发明的一些实施方式中，所述聚丙烯酰胺的水溶液的滴加速度为0.5~1.5ml/min。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述聚丙烯酰胺的水溶液的滴加速度约为1ml/min。

在本发明的一些实施方式中，所述聚丙烯酸盐的重均分子量为40~800万。

在本发明的一些实施方式中，所述聚丙烯酸盐包括聚丙烯酸钠（PAAS）。

在本发明的一些实施方式中，所述聚丙烯酸盐的水溶液的滴加速度为0.5~1.5ml/min。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述聚丙烯酸盐的水溶液的滴加速度约为1ml/min。在上述滴加速度范围内，所述聚合氯化铝、聚丙烯酰胺和聚丙烯酸盐对所述活性炭的改性更彻底。

滴加所述聚丙烯酸盐的水溶液和聚丙烯酰胺的水溶液时，所述分散液的搅拌速度为100~600rpm。

当上述分子量和添加量的聚丙烯酰胺和聚丙烯酸盐共同使用时，可提升所述复合絮凝剂对水体的絮凝效果。

在本发明的一些实施方式中，所述复合絮凝剂中，所述聚丙烯酰胺的质量浓度为0.5~3‰。

在本发明的一些实施方式中，所述复合絮凝剂中，所述聚丙烯酸盐的质量浓度为0.5~3‰。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述复合絮凝剂中，所述聚合氯化铝和所述聚丙烯酰胺的质量比为240:0.8~1.2。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述复合絮凝剂中，所述聚合氯化铝和所述聚丙烯酰胺的质量比约为240:1。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述复合絮凝剂中，所述聚合氯化铝和所述聚丙烯酸盐的质量比为240:0.8~1.2。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述复合絮凝剂中，所述聚合氯化铝和所述聚丙烯酸盐的质量比约为240:1。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述复合絮凝剂中，所述聚合氯化铝和所述活性炭的质量比为240:55~75。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述复合絮凝剂中，所述聚合氯化铝和所述活性炭的质量比约为240:60。

在本发明的一些实施方式中，所述混合分散的温度为45~70℃。

在本发明的一些实施方式中，所述混合分散的温度为50~60℃。

在上述温度范围内，所述聚合氯化铝、聚丙烯酰胺和聚丙烯酸盐的分散性和溶解性更好。

在本发明的一些实施方式中，所述混合分散的温度控制方法为水浴加热。

在本发明的一些实施方式中，按所述复合絮凝剂中固体物质的重量计，所述絮凝处理中，所述复合絮凝剂与所述煤矿废水的质量体积比为200~600mg/L。所述复合絮凝剂也可作为分散剂使用，其关键区分点在于添加量，例如同一种物质，添加少了可能起到絮凝作用，添加多了，反而可能起到促进分散的作用。由此，在上述添加量范围内，所述絮凝处理的效果最优。

在本发明的一些实施方式中，所述絮凝处理包括以100~600rpm的转速搅拌所述煤矿废水和复合絮凝剂的混合物。

所述搅拌的转速可调整所述絮凝处理所得絮凝体的大小，若搅拌速度过高，则所得絮凝体的体积变小，絮凝处理后的沉降速度下降；若所述搅拌的速度过小，则所述絮凝处理的传质速度被限制，絮凝处理的反应速度下降。由此，在上述搅拌的速度范围内，可兼顾絮凝处理的反应速度和絮凝处理后的沉降速度。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述处理方法包括如下步骤：

S1.将所述复合絮凝剂和所述煤矿废水混合进行所述絮凝处理；

S2.将步骤S1所得混合物进行沉淀处理；

S3.将步骤S2所得清液进行过滤处理。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述絮凝处理在高密度沉淀池的絮凝区进行。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述絮凝处理的时长为15~30min。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述絮凝处理的时长为20~25min。

在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述沉淀处理的方法包括静置。

在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述沉淀处理的方法包括静置20~40min。

在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述沉淀处理在所述高密度沉淀池的斜管沉淀区进行。

在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，还包括将所述沉淀处理所得沉淀物回流至步骤S1。

在本发明的一些实施方式中，所述回流的回流比为30~50%。

在本发明的一些实施方式中，步骤S3中，所述过滤处理在无阀重力滤池中进行。

根据本发明的再一个方面，提出了一种用于实施所述处理方法的处理系统，包括经由管道依次连接的调节池、高密度沉淀池和无阀重力滤池。

根据本发明的一种优选的实施方式的处理系统，至少具有以下有益效果：

常规污水处理系统占地面积比较大，流程比较长；

本发明采用高密度沉淀池，是在传统的平流沉淀池的基础上，充分利用了动态混凝、加速絮凝原理和浅池理论，把混凝、强化絮凝、斜管沉淀三个过程进行优化和集成，具有占地面积小，高度集成，高度自动化、出水效果好、投资低的优点，采用高密度沉淀池，解决了传统处理设施占地面积大、运行效果持续性能差的问题；

高密度沉淀池中获取的沉淀还可进行回收作为煤泥重新利用，降低企业在污水设施的运营成本，提升了环保效益。

本发明采用的重力式无阀滤池是指一种不设闸阀利用水力条件自动控制反冲洗的小型过滤构筑物，其原理是根据过滤水头损失随过滤延续时间而增长，利用虹吸作用原理造成反向压差维持运行。采用了重力式无阀滤池作为后续工艺，对重金属离子和色度也进一步的去除作用。

采用上述处理系统处理得到的水样，其中的SS、重金属离子（例如铁和锰）等指标均能达到《煤炭工业污染物排放标准》（GB 20426-2006），说明上述处理系统实用性强。

所述调节池的主要作用为提供对所述煤矿废水处理负荷的缓冲能力，防止所述处理系统负荷的急剧变化；减少进入所述高密度沉淀池以及后续处理单元水流量的波动，由此，后续处理单元中，复合絮凝剂等药剂的投加参数，以及其他参数可以更加稳定；当废水暂停排放时，所述调节池中的煤矿废水仍能保证后续处理单元供给，保证所述处理系统的正常运行避免停机。由此，所述处理系统更适用于商业应用。

在本发明的一些实施方式中，所述调节池中设置刮泥桁车；由此可处理在所述调节池中沉降的沉淀物。

所述调节池中产生的沉淀物脱水后可以以煤泥形式回收利用；且在所述调节池去除一部分可以自然沉降的物质，降低了后续复合混凝剂的用量。

在本发明的一些实施方式中，所述调节池和所述高密度沉淀池之间还设有提升泵。所述提升泵用于将所述调节池的清液转移至所述絮凝区中。

在本发明的一些实施方式中，所述处理系统还包括与所述调节池相连的污泥泵。所述污泥泵将所述调节池中自然沉降的污泥排出。

在本发明的一些实施方式中，所述调节池还包括接收回流清液的调节池回流管道。

在本发明的一些实施方式中，所述高密度沉淀池包括相互连通的絮凝区和斜管沉淀区，所述絮凝区与所述调节池相连，所述斜管沉淀区与所述无阀重力滤池相连。

在本发明的一些实施方式中，所述絮凝区还包括投加所述复合絮凝剂的药剂投加口。

在本发明的一些实施方式中，所述高密度沉淀池中设有刮泥装置。由此可随时清理其中的沉降物。

在本发明的一些实施方式中，所述高密度沉淀池还包括自所述斜管沉淀区向所述絮凝区回流污泥的污泥回流管道。

在本发明的一些实施方式中，所述处理系统还包括与所述斜管沉淀区相连的污泥贮存池。所述污泥贮存池承接所述斜管沉淀区和调节池排出的污泥。

在本发明的一些实施方式中，所述污泥贮存池还包括向所述调节池回流清液的污泥贮存池回流管道；所述污泥贮存池回流管道并入所述调节池回流管道。

在本发明的一些实施方式中，所述处理系统还包括与所述污泥贮存池相连的污泥脱水机。

在本发明的一些实施方式中，所述污泥脱水机包括向所述调节池回流清液的污泥脱水机回流管道；所述污泥脱水机回流管道并入所述调节池回流管道。

在本发明的一些实施方式中，所述污泥脱水机包括排泥口。

所述污泥脱水机脱水后的污泥，可作为煤泥进行回收，进一步降低企业的运行成本，提升固体废物的利用率。

在本发明的一些实施方式中，所述高密度沉淀池还包括设于所述斜管沉淀区和无阀重力滤池之间的中间水池。所述中间水池用于过渡承接所述斜管沉淀区产生的清液，并将其中储存的清液转移至所述无阀重力滤池。

在本发明的一些实施方式中，所述无阀重力滤池中填充有填料。

在本发明的一些实施方式中，所述填料包括砾石、石英砂、磁铁矿、无烟煤中的至少一种。

在本发明的一些实施方式中，所述处理系统还包括与所述无阀重力滤池相连的排水检查井。在所述排水检查井中检查水质，若合格则可排出所述处理系统。

在本发明的一些实施方式中，所述排水检查井还包括排水口。

在所述处理系统运行过程中：

所述煤矿废水导入所述调节池，其中自然沉降下来的沉淀物经由刮泥桁车收集，并经由所述污泥泵排出至所述污泥贮存池，脱水后以煤泥回收；

所述调节池中的清液经由所述提升泵导入所述高密度沉淀池的絮凝区，搅拌状态下，经由所述药剂投加口向所述絮凝区投加所述复合絮凝剂；投加结束后，继续搅拌；

将所述絮凝区所得混合物转移至所述斜管沉淀区静置沉淀；

所述静置沉淀区的上清液经由所述中间水池导入所述无阀重力池中过滤，过滤得到的液体在排水检查井中检验合格后经由所述排水口排出所述处理系统。

所述静置沉淀区的污泥，一部分回流至所述絮凝区以提升所述絮凝区的絮凝效果；剩余部分排出至所述污泥贮存池；

所述污泥贮存池中的污泥静置后，上清液经由污泥贮存池回流管道、调节池回流管道回流至所述调节池中；

所述贮存池得到的污泥经管道转移至所述污泥脱水机中脱水；所述脱水得到的清液经由所述污泥脱水机回流管道、调节池回流管道回流至所述调节池中；所述脱水得到的固体物质经由所述排泥口排出所述处理系统，做煤泥回收。

为提升所述污泥脱水机的脱水性能，还可以向所述污泥脱水机中添加絮凝剂。

若无特殊说明，本发明中的“约”表示误差在±2%之间。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明实施例1所提供处理方法的流程示意图；

图2为本发明实施例1所提供处理方法采用的处理系统的结构示意图。

附图标记：

100、调节池；110、调节池回流管道；

200、高密度沉淀池；210、絮凝区；211、药剂投加口、220、斜管沉淀区；230、污泥回流管道；240、中间水池；

300、无阀重力滤池；

400、排水检查井、410、排水口；

500、污泥贮存池；510、污泥贮存池回流管道；

600、污泥脱水机；610、排泥口；620、污泥脱水机回流管道。

700、管道。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

若无特殊说明，具体实施方式中：

PAM为阴离子型，购自河南龙正水处理材料有限公司，重均分子量约为700万。

聚丙烯酸钠，购自上海易恩化学技术有限公司，重均分子量约为500万。

活性炭为50~100目粒径的粉末，购自河南星诺环保材料有限公司，纯度＞99%，比表面积约为780m²/g（BET法测试）。

实施例1

本实施例提供了一种煤矿废水的处理方法，采用的处理系统如图2所示，流程示意如图1所示，图1~2中虚线框选部分，为高密度沉淀池200；具体过程为：

D1.将煤矿废水导入调节池100中，其中煤矿废水的SS为650mg/L，pH为7.8，总铁10.8mg/L，总锰5.2mg/L，色度为45，COD为295mg/L；在处理系统运行过程中，若调节池100中自然沉淀产生的污泥较多，则可采用刮泥桁车（图中未示出）将其刮除，并经由污泥泵排至污泥贮存池500。

D2.调节池100的提升泵（图中未示出）通过液位控制开启，步骤D1的煤矿废水经由管道700进入到高密度沉淀池200的絮凝区210中；

经由药剂投加口211，向絮凝区210中投加复合絮凝剂进行絮凝处理；

按复合絮凝剂中固体物质的质量计，复合絮凝剂的投加量为300mg/L，即每升煤矿废水中，添加的复合絮凝剂中，固体物质的质量为300mg（PAC、PAAS、PAM和活性炭）；

絮凝处理过程中，絮凝区210中煤矿废水的搅拌速度为150rpm；复合絮凝剂投加结束后以原搅拌速度搅拌20min。

D3.将步骤D2所得混合物转移至斜管沉淀区220中静置沉淀，在斜管沉淀区220中，水力停留时长为30min；

D4.斜管沉淀区220中的清液经由管道700导入中间水池240中过渡，并继续经由管道700流入填充有砾石的无阀重力滤池300中，过滤后的水经由管道700导入排水检查井400，检查所得结果如表2所示，检查合格，水经由排水口410排出处理系统。

D5.斜管沉淀区220中的污泥按40%的回流比，经由污泥回流管道230回流至絮凝区210；

剩余污泥经由管道排入污泥贮存池500中静置，等待脱水处理，污泥贮存池500中静置产生的上清液经由污泥贮存池回流管道510、调节池回流管道110回流至调节池100中；

D6.步骤D5产生的污泥经由管道700转移至污泥脱水机600中脱水处理，脱水后的污泥经由排泥口610排出处理系统，等待回收；污泥脱水机600产生的清液经由污泥脱水机回流管道620、调节池回流管道110回流至调节池100中。

本实施例所用复合混凝剂的制备方法为：

A1.将240重量份的PAC、60重量份的活性炭和300重量份的水在50℃混合分散，形成分散液；

将1重量份的PAM配置成质量浓度10%的PAM水溶液；

将1重量份的PAAS（聚丙烯酸钠）配置成质量浓度10%的PAAS水溶液；

A2.将步骤A1得到的PAM水溶液和PAAS水溶液同时滴加至分散液中，滴加速度均为1ml/min，滴加过程中分散液的搅拌速度为150rpm。

本实施例所用复合混凝剂的制备原料具体如表1所示。

实施例2

本实施例提供了一种煤矿废水的处理方法，具体过程与实施例1的区别在于：

（1）处理系统中不包括污泥回流管道230；

（2）步骤D5中，斜管沉淀区220中的污泥不回流，全部转移至污泥贮存池500中。

本实施例处理后的水质情况如表2所示。

实施例3

（1）复合混凝剂的制备原料不同，具体如表1所示；所得水的水质情况如表2所示。

本实施例絮凝处理过程中，矾花的尺寸约为4mm（复合混凝剂投加后20min）。

对比例1

本对比例提供了一种煤矿废水的处理方法，具体过程与实施例1的区别在于：

对比例2

对比例3

（1）不制备复合混凝剂；

（2）步骤D2中，将和实施例相等质量的PAC、PAM、PAAS和活性炭直接经由药剂投加口211分别投加至絮凝区210中。

本对比例絮凝处理过程中，矾花的尺寸约为3mm（混凝剂投加后20min）。本对比例矾花尺寸显著小于实施例3所得矾花尺寸，说明复合混凝剂的制备过程，可提升其絮凝的效果，提升煤矿废水中污染物的沉降速度。

表1实施例1、3和对比例1~2所用复合混凝剂中制备原料的组成（重量份）

试验例

本试验例测试了实施例1~3和对比例1~3处理后水的水质，其中：

SS含量参照编号为GB 11901-1989的标准文件进行。

pH采用pH计测试。

总铁含量和锰含量采用ICP-OES进行测试。

色度参照编号为GB 11903-1989的标准文件进行。

采用库伦滴定法测试COD含量，测试采用的化学需氧量测试仪满足编号为GB/T32208-2015规定的标准。

实施例1~3和对比例1~3的测试结果如表2所示。

表2实施例1~3和对比例1~3所得水的水质情况

表2所示结果显示，本发明提供的处理方法，搭配对应的处理系统，处理后的水质完全满足排放要求（GB 20426-2006），并且优化条件后，处理后煤矿废水的指标接近饮用水指标（实施例3）。

其中，实施例1和实施例2的结果对比显示，斜管沉淀区的污泥若不进行回流，则SS、铁以及COD的去除效果稍有下降，但是仍满足工业排放标准。

实施例3和对比例1的结果对比显示，若复合混凝剂的制备原料中不包括PAAS，则重金属离子铁和锰的去除比例显著下降，同时SS的去除效果也有所下降，由于各种污染物的去除效果均不理想，测试得到的剩余的COD含量也较高。

实施例3和对比例2的结果对比显示，若复合混凝剂的制备原料中不包括活性炭，性能下降最明显的是所得水体中的色度，同时其他性能也有所下降。

实施例3和对比例3的结果对比显示，复合混凝剂的制备过程，并不是简单的混合过程，而是发生了某种协同作用，因此，若直接添加，则各项性能下降。

综上，本发明通过采用特殊配置的复合混凝剂，加之采用特殊的处理系统，所有条件间发生协同作用，最终显著提升了煤矿废水的水质，其回收的煤泥还可为煤矿企业创收，兼具经济效益和环保效益。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims

1.一种煤矿废水的处理方法，其特征在于，包括以复合絮凝剂对所述煤矿废水进行絮凝处理；按所述复合絮凝剂中固体物质的重量计，所述絮凝处理中，所述复合絮凝剂与所述煤矿废水的质量体积比为200~600mg/L；

所述复合絮凝剂的制备方法为将240重量份的聚合氯化铝和50~100重量份的活性炭在水中混合分散后，向所得分散液中添加聚丙烯酰胺的水溶液和聚丙烯酸盐的水溶液；

所述分散液的固含量为40~60wt%；

所述聚丙烯酸盐的水溶液中聚丙烯酸盐的浓度为3~10wt%，所述聚丙烯酸盐的添加量为0.5~1.5重量份；

所述复合絮凝剂中，所述聚丙烯酰胺的质量浓度为0.5~3‰。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述混合分散的温度为45~70℃。

3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述絮凝处理包括以100~600rpm的转速搅拌所述煤矿废水和复合絮凝剂的混合物。

4.根据权利要求1~3任一项所述的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括如下步骤：

S2.将步骤S1所得混合物进行沉淀处理；

S3.将步骤S2所得清液进行过滤处理。

5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，步骤S2中，还包括将所述沉淀处理所得沉淀物回流至步骤S1。